Ett internationellt team av astronomer har sammanställt den största någonsin en samling av "gravitationslinser" -galaxer, och deras undersökning gav information om massorna av galaxer, inklusive en slutsats om mängden mörk materia. Gravitationsfältet i den närmaste galaxen snedvrider bilden av den mer avlägsna galaxen till flera bågformade bilder. Ibland skapar denna effekt till och med en komplett ring, känd som en "Einsteinring." Resultaten av denna undersökning hjälper till att lösa en långvarig debatt om förhållandet mellan och massa och ljusstyrka i galaxer.
Med hjälp av Advanced Camera for Surveys på Hubble Space Telescope för att avbilda galaxer som identifierats som gravitationslinsegalaxer av Sloan Digital Sky Survey, kunde teamet mäta avståndet till båda galaxerna i varje "linsningsuppsättning", såväl som mäta massorna i varje galax.
Gravitationslinsning skapar en "mirage" av en ring, och Einstein-ringsbilderna kan vara upp till 30 gånger ljusare än bilden av den avlägsna galaxen skulle vara i frånvaro av linseffekten. Genom att kombinera Hubble- och Sloan-data i Sloan Lens ACS (eller SLACS) -undersökningen kunde teamet göra en matematisk modell som beskrev linseffekten och använda den modellen för att illustrera vad vi skulle se om vi kunde ta bort linseffekten.
â € œLACS-kollektionen av linser är särskilt kraftfull för vetenskap, sade Adam Bolton från University of Hawaii, huvudförfattare till två artiklar som beskriver dessa senaste resultat. â € œFör varje lins mätte vi de synliga storleken på Einstein-ringarna på himlen med hjälp av Hubble-bilderna, och vi mätte avståndet till de två galaxerna i det inriktade paret med hjälp av Sloan-data. Genom att kombinera dessa mätningar kunde vi härleda massan i den närmaste galaxen. ”
Genom att överväga dessa galaxmassor tillsammans med mätningar av deras storlekar, ljusstyrkor och stjärnhastigheter, kunde SLACS-astronomerna dra slutsatsen om ”darkmaterial” förutom de synliga stjärnorna i galaxerna. Mörk materia är det mystiska, osynliga materialet som är majoriteten av materien i universum. Och med ett så stort antal linsgalaxer över en massa, fann de att fraktionen av mörk materia relativt stjärnor ökar systematiskt när man går från galaxer med medelmassa till galaxer med hög massa.
Albert Einstein förutspådde existensen av gravitationslinser på 1930-talet, men det första exemplet upptäcktes inte förrän i slutet av 1970-talet. Sedan dess har många fler linser upptäckts, men deras vetenskapliga potential har begränsats av olika sorters kända exempel. SLACS-undersökningen har väsentligt förändrat denna situation genom att upptäcka ett enda stort och enhetligt utvalt prov av starka linsgalaxer. SLACS-samlingen lovar att ligga till grund för många ytterligare vetenskapliga studier.
Original nyhetskälla: University of Hawaii
